/*
 * @Author: Suo-Yuheng syh15399227325@163.com
 * @Date: 2025-09-01 12:02:59
 * @LastEditors: Suo-Yuheng syh15399227325@163.com
 * @LastEditTime: 2025-09-02 20:32:14
 * @FilePath: /0901/sem_cp/RingQueue.hpp
 * @Description: 这是默认设置,请设置`customMade`, 打开koroFileHeader查看配置 进行设置: https://github.com/OBKoro1/koro1FileHeader/wiki/%E9%85%8D%E7%BD%AE
 */
#pragma once

#include<iostream>
#include<vector>
#include<semaphore.h>

const static int defaultcap = 5;

template<class T>
class RingQueue
{
private:
    void P(sem_t& sem)
    {
        sem_wait(&sem);
    }
    void V(sem_t& sem)
    {
        sem_post(&sem);
    }
public:
    RingQueue(int cap = defaultcap)
        :_ringqueue(defaultcap) // vector 的构造
        ,_cap(cap)
        ,_c_step(0)
        ,_p_step(0)
    {
        sem_init(&_c_data_sem, 0, 0);
        sem_init(&_p_space_sem, 0, cap);

        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }

    void Lock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }
    void Unlock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    void Push(const T& in)  // 生产者 push
    {
        P(_p_space_sem);
        
        Lock(_c_mutex); // 加锁，保护 临界区安全
        _ringqueue[_p_step] = in;
        // 位置后移，维持 环形队列
        _p_step++;
        _p_step %= _cap;
        Unlock(_c_mutex);

        V(_c_data_sem);
    }

    void Pop(T* out)  // 消费者 pop
    {
        P(_c_data_sem);

        Lock(_p_mutex); // 加锁，保护 临界区安全
        *out = _ringqueue[_c_step];
        // 位置后移，维持 环形队列
        _c_step++;
        _c_step %= _cap;
        Unlock(_p_mutex);

        V(_p_space_sem);
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_c_data_sem);
        sem_destroy(&_p_space_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

private:
    std::vector<T> _ringqueue;
    int _cap;

    int _c_step;    // 消费者 下标
    int _p_step;    // 生产者 下标

    sem_t _c_data_sem;  // 消费者关心 数据资源
    sem_t _p_space_sem; // 生产者关心 空间资源

    pthread_mutex_t _c_mutex;
    pthread_mutex_t _p_mutex;
};